谐振接地系统的过电压及防止措施(3)
时间:2017-01-08 10:38来源:未知 作者:y930712 点击:
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断路器 断开运行的情况下，中性点被连通的两个独立运行部分，其中的任何一个发生单相接地故障时，将有过电压产生。 2、当上述电网的任一独立部分发
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断路器断开运行的情况下，中性点被连通的两个独立运行部分，其中的任何一个发生单相接地故障时，将有过电压产生。 2、当上述电网的任一独立部分发生单相瞬间接地故障时，在另一健全部分的中性点上，便会出现与故障电网部分中性点相同的位移电压。若为单相永久接地故障，因不同的电网部分在正常运行中的工作频率不会完全相等，此时健全的电网部分可能会出现2倍过电压。 3、只要避免将一台消弧线圈同时接至两台变压器中性点即可防止此种过电压，同时还可免除因3次谐波环流而产生的变压器附加损耗。 4、在消弧线圈临时检修或容量不足的情况下，为自动消除瞬间接地故障，可暂时采用共用方式。七、断开两相接地短路过电压 1、在补偿电网发生两相接地短路（包括两相越野接地故障）的条件下，当仅有一路进出线的变电所断开该故障线路时，不论消弧线圈是过补偿或欠补偿运行，不论断路器三相动作是否同期，均会产生过电压。当断开中性点带有消弧线圈的变压器、同时断路器三相动作严重不同期时，也会出现过电压。 2、补偿电网，当断开带两相接地故障的唯一线路时，消弧线圈中所储存的磁场能，在断路器断开的瞬间转化为电场能，对变压器、消弧线圈的绕组和母线的对地电容等充电，会产生很高的过电压。 3、防止上述过电压，首先应当避免将消弧线圈安装在只有一路进出线的变电所或发电厂。在电网发展初期，可利用避雷器进行保护。保护消弧线圈的避雷器，其灭弧电压必须不低于额定相电压的1.2倍，否则在运行中动作后可能爆炸。当运行中需要手动操作时，应先将消弧线圈短接并接地，然后进行断路器操作。八、中性点不稳定过电压 1、中性点不稳定过电压在电力系统普遍发生，是新建和检修后的电器设备在投运时发生损坏的原因之一，也是电压互感器烧毁及其高压保险频繁熔断的主要原因。在中性点不接地的条件下，偶遇激发，过电压容易发生。 2、在电网（变压器）中性点不接地、电压互感器对地的感抗与电网的对地容抗相互匹配的条件下，由于突然投入空母线或电网内发生瞬间电弧接地等原因，使电压发生突变，引起电压互感器铁心饱和，导致三相对地导纳的不对称，可能产生基波、高次谐波或低分次谐波等三种不同频率的中性点不稳定过电压。而且在同一次过程中，可能产生两种不同频率的过电压，即从一种频率的谐振状态，自动转变为另一种频率的谐振状态。谐振状态可以持续较长时间，也可能突然自动消失。当产生基波谐振时，因中性点位移电压与一相电压相反，零电位点必须移至线电压三角形之外，该相电压显著降低，但并不为零，次即所为的一向反倾；其余两相电压升高，数值略超过线电压；开口三角绕组的电压也会略超过相电压。当产生高次谐波谐振时，因中性点出现高次谐波的位移电压，它与工频电压叠加后三相电压同时升高，其中一相电压尤高，开口三角绕组同时也会出现过电压。当产生低分次谐波谐振时，三相电压与正常情况相比，依序轮流升高，电压表的指针在相同的范围内出现低频摆动，开口三角绕组也会出现分频零序电压。 3、这种过电压是由电压互感器的铁心饱和引发的，在过电压的作用下，由于电压互感器的铁心发生饱和，而且三相的状况不可能完全相同，当由回路参数确定的自振频率小于并接近某一频率时，可能产生基波、高次谐波或低分次谐波谐振过电压。以基波谐振过电压为例，电压互感器的铁心饱和过程，反映单相支路的伏安特性的变化，电压的突然升高，使综合伏安特性由容性跃变为感性，中性点不稳定过电压由此产生。 4、增大对地电容可使跃变电压升高，当相对地电容大过一定数值，使跃变电压高于2倍相电压后，此种过电压则不会产生。其它还可通过改善电压互感器的伏安特性、将并联运行的台数降至最低、采用无间隙避雷器、串联三绕组的单相电压互感器、安装消谐器等措施防止过电压。当投入空母线时，只要将变压器的中性点临时接地，即可解决。对于中性点不接地运行的中压电网，只要中性点采用谐振接地方式，即可破坏参数的匹配条件，从而根除中性点不稳定过电压。九、配电变压器高压绕组接地过电压 1、运行中的10KV中性点不接地电网，当三相配电变压器高压绕组因匝、层间短路而发生接地故障时，在下列两种情况下，均可能产生谐振过电压： A：故障配电变压器的等值电感与电网的三相对地电容串联谐振； B：因故障配电变压器的一相或两相高压熔断器熔断，导致三相对地导纳不平衡。在上述情况下，中性点位移电压明显升高，过电压持续时间较长，幅值一般3倍。伴随着故障配电变压器的燃烧，会发生电压互感器的高压熔断器熔断和避雷器爆炸。 2、根据所进行的现场调查、理论分析、模拟试验、现场经验的研究结果可知当配电变压器的高压绕组因匝、层间短路引起一点接地故障时，最高过电压2.38倍。异相两点接地时，最高过电压2.73倍。作用时间数分钟到数十分钟，直到故障配电变压器烧毁并脱离电网为止。当接地相的配电变压器高压熔断器同时烧毁时，最高过电压达3.13-3.36倍，作用时间一般小于2秒。当两台配电变压器同相各一点接地时，最高过电压达3.50-4.06倍。 3、综上所述，配电变压器高压绕组接地过电压是由参数谐振引起的，集中表现是中性点位移电压的升高。过电压幅值较高，作用时间长，范围波及整个电网，对安全运行威胁较大。提高配电变压器的制造质量和加强维护，将电网中性点改为谐振接地方式，使消弧线圈过补偿运行，破坏谐振条件。（在此情况下，消弧线圈的伏安特性曲线与三相对地电容直线不相交，谐振回路无法形成，过电压无从产生）十、断路器非全相投入过电压 1、运行部分在拉闸时，应注意不使电网失去补偿。否则，在恢复送电时，可能由于断路器非全相动作，引起谐振过电压事故。 2、断路器非全相动作虽然与线路断线情况相似，若拉路时将消弧线圈、线路、变压器一起退出运行，恢复送电时，又将三者同时投入，在一相开路的情况下，电网对地电容与消弧线圈的非线性电感、变压器的励磁电感等形成电压谐振。 3、预防措施：拉闸时不能将消弧线圈退出运行而使电网失去补偿；投入相关的断路器后，当电网出现谐振过电压时，应立即将其跳开，并检查其动作情况是否正常；为避免非全相动作引起谐振过电压事故。断路器应加装强跳装置，一旦出现非全相动作，继电保护使其三相迅速跳闸。十一、断线接地过电压 1、断线谐振过电压现象较多，断线后又接地的谐振过电压现象不多见。 2、在电网发生断线接地故障条件下（无补偿），谐振过电压是由电网的对地电容与用户的空载变压器的励磁电感串联谐振引起的。若消弧线圈不退出运行，中性点过电压可得到抑制；当线路断线接地后，若用户变压器带负荷运行，谐振条件被破坏，过电压则不会产生。
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